説明

FPDモジュールに搭載される部材の端部検出装置、端部検出方法及びACF貼付け装置

【課題】FPDモジュールに搭載される部材の端部を良好に検出すること。
【解決手段】端部検出装置10は、FPDモジュールに搭載される部材を載置する載置面に、入射光を乱反射する仕上げ処理が施されたヘッド部13と、ヘッド部13に載置される部材の端部を撮像して画像を出力する撮像部14と、を備える。また、撮像部14が有するレンズ14aの光軸に対して、レンズ14aより外側の領域へ傾けた位置に配置され、部材及び載置面に光を照射する光源11と、画像に含まれる部材及びヘッド部13の載置面のコントラスト比を求め、コントラスト比が閾値を超える領域を、部材の端部として検出する端部検出部15と、を備える。端部検出部15は、ACFを部材に貼り付ける場合にACFの端面を部材の端面に合わせて、ACFを正確に切断できるように位置を調整する指示を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、フィルム上に形成されたCOF(Chip on Film)の端部を検出する場合に適用して好適なFPDモジュールに搭載される部材の端部検出装置、端部検出方法及びACF貼付け装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶やプラズマなどのFPD(Flat Panel Display)、すなわち表示基板には、複数の処理ステーションによって、その周囲に様々な電子部品が接続又は実装される。実装される電子部品の具体例としては、駆動ICやCOF、COG(Chip on glass)、FPC(Flexible Printed Circuit)などのいわゆるTAB(Tape Automated Bonding)及び、PCB(周辺基板:Printed Circuit Board)が挙げられる。以下、COF、COG等を「搭載部材」と呼ぶ。
【0003】
また、COFの小型化に伴い、予めCOFをフィルム上に形成し、このフィルムを切り離して、基板に実装する技術が実用化されている。ただし、COFは小型化されているため、切り離す際にはカッターの位置決めを精度よく行わなければならない。また、誤ってCOFに傷をつけないようにするため、COFの端部を確実に検出する必要がある。
【0004】
図6は、従来用いられていたCOFの端部を検出する端部検出装置100,110の例を示す。
【0005】
図6Aは、同軸落射方式を用いた端部検出装置100の構成例を示す。
端部検出装置100は、光源101から入射した光線を90度下向きに反射するビームスプリッタ102と、ビームスプリッタ102から入射した光線を透過するレンズ103を備える。レンズ103を透過した光線は、ヘッド部105に置かれたCOF104で反射して、レンズ103に入射する。そして、レンズ103を透過した光線は、ビームスプリッタ102を真っ直ぐ透過して撮像素子106に入射し、撮像素子106が画像信号を出力する。
【0006】
図6Bは、透過照明方式を用いた端部検出装置110の構成例を示す。
端部検出装置110は、透明なヘッド部115の下面に配置された光源111と、この光源111からの光線が入射するヘッド部115と、ヘッド部115を透過した光線が入射するレンズ113と、レンズ113を通過した光線が入射する撮像素子116を備える。光源111からの光線は、ヘッド部115に置かれたCOF114に照射され、レンズ113で収束された透過光が撮像素子116に入射する。撮像素子116は、この入射光に応じた画像信号を出力する。
【0007】
また、電子部品の実装部分に一対の第1の位置合せマークが設けられ、電子部品の一端部の幅方向両端部には一対の第2の位置合わせマークを設けて位置合せを行うことも提案されている(特許文献1参照)。この特許文献1に記載の技術は、基板と電子部品を撮像し、その撮像信号に基づいて電子部品を基板に対して位置決めすると同時に、電子部品に対する粘着テープのずれ量を検出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2009−147089号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、図6Aに示した同軸落射方式を用いると、例えば、COF104の表面を白くして、ヘッド部105を黒くするように、COF104とヘッド部105を塗り分けてコントラスト比を高めなければ、COF104の端部を検出できない。また、フィルムがたわむと端部の検出精度が落ちるという問題もあった。
【0010】
また、図6Bに示した透過照明方式を用いると、COF114とヘッド部115とのコントラスト比は高くなるものの、ヘッド部115の下側に光源111を配置するため設置スペースが必要である。
【0011】
また、特許文献1には、第1及び第2の位置合せマークを撮像した画像に基づいて電子部品の実装位置を判断することが開示されているものの、あくまで同じ形状の実装部分と電子部品にしか対応していない。このため、実装部分と電子部品のサイズを変更した場合等には、改めて第1及び第2の位置合せマークを取得し、位置合せを行わなければならず、非常に手間が掛かっていた。
【0012】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、FPDモジュールに搭載される部材の端部を良好に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、入射光を乱反射する仕上げ処理が施されたヘッド部の載置面に、FPDモジュールに搭載される部材を載置し、撮像部が有するレンズの光軸に対して、レンズより外側の領域へ傾けた位置に配置される光源により、部材及び載置面に光を照射する。
次に、部材とヘッド部の載置面の端部を、撮像部が撮像して画像を出力し、画像に含まれる部材及びヘッド部における載置面のコントラスト比を求め、コントラスト比が閾値を超える領域を、部材の端部として検出する。
そして、ACFを部材に貼り付ける場合にACFの端面を部材の端面に合わせて、ACFを正確に切断できるように調整する指示を行うものである。
【0014】
このようにしたことで、FPDモジュールに搭載される部材の端部を正確に検出することが可能となった。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、ヘッド部に載置される部材の端部を撮像した画像より、FPDモジュールに搭載される部材の端部を正確に検出できるため、部材をFPDモジュールに搭載する際に位置合せを容易に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施の形態におけるFPDモジュールの構成例を示す説明図である。
【図2】本発明の一実施の形態における端部検出装置の外部構成例を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施の形態におけるCOFとヘッド部を撮像した画像の例を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施の形態におけるACF貼り付け部の構成例を示す外観斜視図である。
【図5】本発明の一実施の形態におけるACF貼り付け部の構成例を示す外観斜視図である。
【図6】従来用いられていたCOFの位置を検出する端部検出装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」という。)について、図1〜図5を参照して説明する。本例では、FPDモジュールに搭載される部材(本例では、COF、TAB)の端部を検出する端部検出装置10に適用した例について説明する。
【0018】
[FPDモジュール]
まず、FPDモジュール1について説明する。
図1は、本発明で実装組立を行うFPDモジュール1の概略構成を示す平面図である。
【0019】
FPDモジュール1は、表示基板2の周縁部に複数のTAB3をACF(Anisotropic Conductive Film)接合により接続するとともに、一部のTAB3にPCB6をACF接続して構成されている。TAB3は、扁平な長方形のポリイミドフィルムに銅箔による印刷回路(不図示)を施したFPC(Flexible Printed Circuit)4に、ICチップ5を搭載してなる電子部品である。ICチップ5は、FPC4の略中央に実装されている。FPC4の下面には、印刷回路が設けられており、長手方向の両側(2つの長辺)にアウターリード電極(不図示)が設けられている。
【0020】
TAB3の品種によっては、ICチップ5が下面側にある場合(COFタイプ)や、ICチップがない場合(FPCタイプ)などもある。また、TAB3やPCB6は、接続部位により回路的には相互に差異があるが、搭載実装の説明には区別する必要がないので、同じものとして図示している。以下、COFタイプとしたTAB3を、COF12(図2参照)として説明する。
【0021】
図2は、本例の端部検出装置10の構成例を示す。
端部検出装置10は、FPDモジュールに搭載される部材を載置する載置面に、入射光を乱反射する仕上げ処理が施されたヘッド部13と、ヘッド部13に置かれたCOF12にレンズ14aを向けて撮像する撮像部14と、撮像部14が撮像した画像を表示する表示部16と、を備える。ヘッド部13は、不図示のXYステージにより、X方向又はY方向に移動可能である。撮像部14は、ヘッド部13に載置される部材(本例では、COF12)の端部を撮像して画像を出力する。
【0022】
また、端部検出装置10は、ヘッド部13に置かれたCOF12に光を照射する光源11を備える。光源11は、撮像部14が有するレンズ14aの光軸に対して、レンズ14aより外側の領域へ傾けた位置に配置され、COF12及びヘッド部13の載置面に光を照射する。また、端部検出装置10は、撮像部14から受け取る画像からCOF12の端部を検出する端部検出部15と、マウス及びキーボードから成る操作部17と、を備える。なお、表示部16には、COF12の画像が表示される。
【0023】
端部検出部15は、画像に含まれる部材及びヘッド部13における載置面のコントラスト比を求め、コントラスト比が閾値を超える領域を、部材の端部として検出する。撮像部14が撮影したCOF12の画像データは、端部検出部15を介して、表示部16に送られる。そして、ユーザは、表示部16に表示された画像を見ながら、ヘッド部13を動かし、COF12の端部を見ることができる。また、撮像部14のレンズ14aの倍率は、端部検出装置10の操作部17の操作に基づいて可変に制御される。
【0024】
図3は、COF12とヘッド部13を撮像した画像の例を示す。
図3Aは、COF12の右下部を撮像した画像の例である。
図3Bは、図3Aに示したCOF12とヘッド部13の輝度ヒストグラムの例である。
図3Cは、図3Aの微分画像の例である。
【0025】
端部検出部15は、輝度ヒストグラムに基づいてコントラスト比を求めており、COF12とヘッド部13を見分けることが可能な輝度のコントラスト比は、50〜200程度である。そして、コントラスト比が閾値を超える領域を、部材(COF12)の端部として検出する。本例では、閾値を80としている。これにより、端部検出装置10は、検出した部材の端部の情報を圧着ユニットに送って、ACFを貼り付けたりする際の目安とすることができる。また、端部検出部15は、端部検出部15は、検出されたCOF12の端部に関する情報に基づいて、ACFを部材に貼り付ける場合にACFの端面を部材端面に合わせて、ACFを正確に切断できるように指示を行う。
【0026】
COF12には、十字形のアライメントマーク21が付されており、表示基板2又はPCB6に接続される電極22が形成される。また、ヘッド部13の載置面には、予めサンドブラスト等を用いてヘアライン処理又は梨地処理等の仕上げ処理が施されているため、光源11がどのような向きに置かれても、光源11が照射した光はヘッド部13の載置面で乱反射する。一方、COF12は、光を吸収するため、ヘッド部13の載置面の明るさに比べて暗くなる。ヘッド部13に置かれたCOF12に対するコントラスト比を高く保つことができる。ここで、端部検出部15は、画像に含まれる部材及びヘッド部13の載置面のコントラスト比を求める。そして、端部検出部15は、COF12の端部を正確に検出することができる。
【0027】
次に、本例の端部検出装置100が用いられる生産ラインについて説明する。
【0028】
[ACF貼付部]
始めに、ACF34aを切断するラインにおけるACF貼付部30について説明する。
図4は、ACF貼付部30の概略構成図である。
ACFテープ33は、厚さ35μmのリボン状のベースフィルム34bの片面にACF34a(20〜30μm)を塗布して形成される。ACFテープ33のうち、ベースフィルム34bには連続性を残し、ACF34aを切断する第1のカッター刃32Aと第2のカッター刃32Bは、ACFテープ33の送り方向と平行な方向(ACFテープの長手方向)に適当な間隔をあけて配置されている。本例の第1のカッター刃32Aと第2のカッター刃32Bは、端部検出部15の指示に基づいて、COF12に貼付けられたACFテープ33のACF34aをCOF12の端部に合わせて調整して切断する切断部として用いる。
【0029】
撮像部14は、ACF34aが貼り付けられた隣り合うCOF12の対向する端部を同時に撮像する。つまり、撮像部14の撮像領域Tは、隣り合うCOF12の対向する端部を含んでいる。このとき、端部検出部15(図2参照)は、撮像した画像からACF34a,COF12の端部を検出する。第1のカッター刃32Aと第2のカッター刃32Bは、撮像部14の撮像領域Tの上方に配置されている。そのため、第1のカッター刃32A,32Bは、撮像部14がCOF12の対向する端部を撮像するときに、邪魔にならない位置に待避する。
【0030】
ACFテープ33は、不図示のガイドローラにより方向を変えられ、ACFステージ36上の定位置に送り出される。ACFステージ36は、ステンレス製の部材であり、TABチャック31に対向する領域の表面にフッ素樹脂加工が施されている。これにより、ベースフィルム34bからはみ出したACF34aがACFステージ36に固着することがない。本例では、ACFステージ36の載置面に梨地加工を施すことにより、反射光が乱反射する。そして、端部検出部15からの指示に基づいて、第1のカッター刃32Aと第2のカッター刃32BがACF34aを切断する。
【0031】
図5は、COF12にACF34aを貼り付けるラインにおけるACF貼付部30の外観斜視図である。
ACF貼付部30は、搬入十字アーム40と、ACF貼付ブロック45と、搬出十字アーム50を備えている。
【0032】
搬入十字アーム40は、4つのアーム片40aを備えており、ACF貼付ブロック45にCOF12(図4参照、図5では不図示)を供給する。本例のACF貼付ブロック45は、切断された部材(COF12)にACFを貼付ける貼付部として用いる。搬入十字アーム40の4つのアーム片40aは、それぞれCOF12を真空吸着するTABチャック41を有している。本例のTABチャック41は、図2におけるヘッド部13として用いられており、吸着面に梨地加工が施される。搬入十字アーム40は、約90度ずつ回転し、各アーム片40aを、取り出し位置、清掃位置、撮像位置および載置・圧着位置に配置する。
【0033】
COF12の取り出し位置には、打ち抜き機構43と取り出し機構44が配置されている。この取り出し位置では、取り出し機構44の上下反転アーム44aが打ち抜き機構43からCOF12を取り出し、TABチャック41に渡す。清掃位置には、ブラシ42が配置されている。この清掃位置では、ブラシ42がTABチャック41に吸着されたCOF12におけるACF34aを貼り付ける面を清掃する。
【0034】
TABチャック41の撮像位置には、撮像部14が配置されている。この撮像位置では、撮像部14がTABチャック41に吸着されたCOF12を下方から撮像し、COF12の端部(ACF34aが貼り付けられる辺)の長さと、図3に示したアライメントマーク21に対応するアライメントマークが検出される。載置・圧着位置には、ACF貼付ブロック45が配置されている。この載置・圧着位置では、TABチャック41に吸着されたCOF12がACF貼付ブロック45に渡される。
【0035】
搬出十字アーム50は、搬入十字アーム40と同様に、4つのアーム片50aを備えており、不図示の搭載部にCOF12を供給する。搬出十字アーム50の4つのアーム片50aは、それぞれCOF12を真空吸着する剥離チャック51を有している。本例の剥離チャック51は、図2に示したヘッド部13として用いられており、載置面に梨地加工が施される。搬出十字アーム50は、約90度ずつ回転し、各アーム片50aを、剥離位置、撮像位置、搬出位置および待機位置に配置する。
【0036】
剥離位置には、ACF貼付ブロック45が配置されている。この剥離位置では、ACF34aが貼り付けられたCOF12(図4参照)が剥離チャック51に吸着される。撮像位置には、撮像部14が配置されている。この撮像位置では、撮像部14が剥離チャック51に吸着されたCOF12を下方から撮像する。撮像部14によって撮像された画像は、画像処理装置(不図示)に出力され、COF12に対するACF34aの貼付状態が検査される。
【0037】
搬出位置には、受け渡し部が配置されている。この搬出位置では、撮像位置で撮像された画像に基づく検査によって合格と判定されたCOF12が受け渡し部に渡される。受け渡し部は、供給されたCOF12を搭載部に渡す。待機位置では、COF12を吸着していない剥離チャック51が待機している。なお、撮像位置における検査結果が不合格であったCOF12は、待機位置において廃棄され、不図示の回収部に回収される。
【0038】
以上説明した本例の端部検出装置10によれば、入射光を乱反射する仕上げ処理が施された載置面を有するヘッド部13にCOF12を載置して、斜め方向から光を照射し、撮像部14が反射光を撮像する。そして、撮像部14が出力した画像より、コントラスト比を求めてCOF12の端部を検出する。このため、COF12が半透明であっても、COF12とヘッド部13の載置面の反射率が異なることによって、コントラスト比の高い画像を得てCOF12の端部を検出することができる。
【0039】
また、薄く形成されたCOF12をヘッド部13に載置しても、撮像部14が撮像中にCOF12が動くことがない。また、透過照明方式を用いた場合に比べて、ヘッド部13を透明な樹脂等で形成する必要がなく、ヘッド部13の強度を保ったまま、COF12の端部を検出できる。そして、撮像部14の近くに光源11を配置することができるため、ヘッド部13,撮像部14及び光源11を省スペース化することができる。
【0040】
なお、ヘッド部13を導光板等で形成することにより、光源11から入射した光を導光板全体に行き渡らせて、ヘッド部13を発光させるようにしてもよい。この場合であっても、COF12は、ヘッド部13より暗くなるため、コントラスト比が異なり、COF12の端部を良好に検出できる。
【0041】
また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0042】
1…FPDモジュール、2…表示基板、4…FPC、5…ICチップ、6…PCB、10…端部検出装置、11…光源、12…COF、13…ヘッド部、14…撮像部、14a…レンズ、15…端部検出部、16…表示部、17…操作部、21…アライメントマーク、22…電極、30…ACF貼付部、31…TABチャック、32A…第1のカッター刃、32B…第2のカッター刃、33…ACFテープ、34a…ACF、34b…ベースフィルム、35…TAB、36…ACFステージ、40…搬入十字アーム、40a…アーム片、41…TABチャック、42…ブラシ、43…打ち抜き機構、44…取り出し機構、44a…上下反転アーム、45…ACF貼付ブロック、50…搬出十字アーム、50a…アーム片、51…剥離チャック


【特許請求の範囲】
【請求項1】
FPDモジュールに搭載される部材を載置する載置面に、入射光を乱反射する仕上げ処理が施されたヘッド部と、
前記ヘッド部に載置される前記部材の端部を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が有するレンズの光軸に対して、前記レンズより外側の領域へ傾けた位置に配置され、前記部材及び載置面に光を照射する光源と、
前記画像に含まれる前記部材及び前記ヘッド部における載置面のコントラスト比を求め、前記コントラスト比が閾値を超える領域を、前記部材の端部として検出し、検出された前記部材の端部に関する情報に基づいて、ACFを前記部材に貼り付ける場合にACFの端面を前記部材端面に合わせて、ACFを正確に切断できるように調整する指示を行う端部検出部と、を備える
FPDモジュールに搭載される部材の端部検出装置。
【請求項2】
前記仕上げ処理は、ヘアライン処理又は梨地処理である
請求項1記載のFPDモジュールに搭載される部材の端部検出装置。
【請求項3】
入射光を乱反射する仕上げ処理が施されたヘッド部の載置面に、FPDモジュールに搭載される部材を載置するステップと、
前記撮像部が有するレンズの光軸に対して、前記レンズより外側の領域へ傾けた位置に配置される光源により、前記部材及び載置面に光を照射するステップと、
前記部材と前記ヘッド部の載置面の端部を、撮像部が撮像して画像を出力するステップと、
前記画像に含まれる前記部材及び前記ヘッド部における載置面のコントラスト比を求め、前記コントラスト比が閾値を超える領域を、前記部材の端部として検出するステップと、
前記検出された前記部材の端部に関する情報に基づいて、ACFを前記部材に貼り付ける場合にACFの端面を前記部材の端面に合わせて、ACFを正確に切断できるように位置を調整する指示を行うステップと、を含む
FPDモジュールに搭載される部材の端部検出方法。
【請求項4】
FPDモジュールに搭載される部材を載置する載置面に、入射光を乱反射する仕上げ処理が施されたヘッド部と、
前記ヘッド部に載置される前記部材の端部を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が有するレンズの光軸に対して、前記レンズより外側の領域へ傾けた位置に配置され、前記部材及び載置面に光を照射する光源と、
前記画像に含まれる前記部材及び前記ヘッド部における載置面のコントラスト比を求め、前記コントラスト比が閾値を超える領域を、前記部材の端部として検出し、検出された前記部材の端部に関する情報に基づいて、ACFを前記部材に貼り付ける場合にACFの端面を前記部材の端面に合わせて、ACFを正確に切断できるように調整する指示を行う端部検出部と、
FPDモジュールに搭載される部材にACFを貼付ける貼付部と、を備える
ACF貼付け装置。
【請求項5】
前記端部検出部の指示に基づいて、前記部材に貼付けるACFの切断位置を調整して切断する切断部を備える
請求項4記載のACF貼付け装置。


【図1】
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【図2】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−104543(P2012−104543A)
【公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−249644(P2010−249644)
【出願日】平成22年11月8日(2010.11.8)
【出願人】(501387839)株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Fターム(参考)】